岸边集装箱起重机小车轨道制造安装工艺

Key words： quayside container gantry crane； trolley rail； manufacture and assembly technology 为了提高岸边集装箱起重机 （ 以下简称岸桥 ） 的生产率， 岸桥小车速度目前已经达到了300 m / min 甚至更高。由于小车负载的变化和频繁的起制动， 都将对承载小车在其上高速运行的小车轨道产生不 小车轨道承受着复杂的交变载荷和起制动 利影响， 惯性力， 小车轨道制造安装的结果将直接影响到小 车能否高效、 安全运行。因此， 把握好轨道的材料选 检验、 下料、 焊接、 安装、 质量控制等工艺流程就 择、
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层间温度 预热、
焊接前用氧乙炔中性火焰对轨道接头两端各
200 mm 范围内进行均匀加热， 预热温度 300 ～ 350 ℃， 预热温度保持时间 15 min。 焊接层间 300 ～ 350 ℃ 。预热时最好 2 人同时进行， 以保证预热温度的
Port Operation 2015. No. 1 （ Serial No. 220 ）
6． 3
轨顶焊接
轨道中部焊接后， 待钢轨上部温度降至 300 ～ 350 ℃ 时， 开始焊接轨道顶部。 方法是采用窄焊道 采用短弧焊接， 控制电弧。电 快速运条多道堆焊法， 弧不要与铜胎板碰， 以防焊缝渗铜， 产生裂纹。头部 预留 12 ～ 15 mm 深度， 要求堆焊 4 ～ 5 层， 每层堆焊 高度为 3 mm， 焊缝宽度为焊条直径的 3． 5 倍， 堆焊 焊缝高出轨道平面 3 ～ 4 mm。 每焊一层要清除焊 渣， 用锤击法均匀敲击焊缝。焊接最上层时， 注意控 制焊接速度， 以避免出现咬边等缺陷。 6 ． 4 焊后修理 轨道焊后， 拆除两侧铜胎板， 清理焊缝并进行底 部盖面焊， 检查焊缝外观质量， 若有缺陷应及时补 焊。用电砂轮打磨去除焊缝缺陷。 6 ． 5 焊后热处理 堆焊完成后， 必须用氧乙炔中性火焰对轨道接 头两端各 200 mm 范围内进行均匀加热， 加热温度 600 ～ 650 ℃ ， 加热时间 30 min， 加热同时用手持式 激光测温仪测量温度， 然后用 4 层石棉布包扎严， 保 温缓冷。石棉布包扎长度 L = 堆焊长度 + 300 mm。
图8 运条顺序
6． 1
轨底焊接
当预热温度达到规定的要求后， 用 J507 － 5 焊条进行轨道底部焊接。 底部应焊满焊平， 两侧不 得有凸起部分， 否则中层焊接时， 两侧铜胎板装不上 去。 6． 2 轨中焊接 清理底部焊渣， 组装铜胎板， 用卡兰固定。胎板 与轨道间加 5 mm 焊条， 控制间隙在 5 mm， 以便于 焊渣流出。 轨道中部焊接是在高温条件下进行的， 采用不 （ ） 。 清渣连续密封焊接法 即强迫成型法 靠电弧吹 力和运条方法将焊渣推到铜胎板与轨道间隙中流 出。焊接时， 要求快速更换焊条， 当焊至轨道两侧时 应多停留一会， 以避免熔池两边熔渣凝固太快造成 夹渣； 中间层焊至离轨道表面 12 ～ 15 mm 时， 停止 焊接。 31
图3
岸桥轨道接头
接接头采用锯床机械切割加工方法 ， 切割面平齐， 偏 斜误差不大于 1 mm。 3．Hale Waihona Puke Baidu2 对接 为控制焊接变形， 轨道接头对接时采用反变形。 接头位置反变形按 L /1 000 控制， 铆工可以根据实 际情况调整， 见图 5 。
2． 2
轨道接头下料要求 用锯床下料， 选取 2 根轨道， 同一侧轨道接头采
关键词： 岸边集装箱起重机； 小车轨道； 制造安装工艺
A Technology for Trolley Ｒail Manufacture and Assembly on Quayside Container Gantry Crane
Dalian Huarui Heavy Industry Group Co． ， Ltd． Zhao Haiyan
mm。准备 200 mm 长一段轨道， 压制 10 × 200 × 200 焊接铜胎板， 见图 7 。
按轨底、 轨中、 轨顶的顺 轨道焊接分 3 层施焊， 。 ， 序焊接 要求在钢衬垫外侧引弧 用短弧操作。 在 确保焊缝质量前提下尽量用窄焊道施焊 。除打底焊 缝外其余每层焊缝厚度为 3 mm。 钢衬垫与轨道底 部打底焊焊接顺序： 先 ①、 ② 角焊缝， 再焊接中间部 分③， 其他层运条顺序与此相同， 见图 8 。
港口装卸 2015 年第 1 期（ 总第 220 期）
岸边集装箱起重机小车轨道制造安装工艺
大连华锐重工集团股份有限公司
摘
赵海炎
要： 结合实际生产情况， 对小车轨道制造安装工艺进行了详细的说明， 对小车轨道出现的常见问题进行
了分析并提出了解决方案 。多个项目检验证明， 该工艺流程比较成熟完善， 能够保证小车轨道的制造与安装质量， 满足相关技术要求。
表3 序号 1 2 3 检测内容 轨道对接的错边 轨道旁弯 轨道上下弯曲 检测位置 上、 下、 左、 右面 5 处 两侧面 两侧面
块止口。为保证铰点接头配合间隙， 接头间隙尺寸 要严格按照图样加工， 如图 4 所示。 轨道接头加工 后应在平台上按标记配对检查， 对间隙配合不好的 及时修复。此处作为停工待检点， 检查时， 将轨道顶 面、 侧面用 500 mm 平尺卡齐， 检测斜面间隙， 检查 合格后在轨道上写上配对标记， 组装轨道时按标记 配合组装轨道接头。 岸桥轨道接头的形式有多种， 图 4 为最常见的 一种形式。 轨道接头加工要求非常苛刻， 如果不严格按照 工艺要求执行， 会造成臂架仰起时此处干涉、 异响或 卡死， 也可能造成小车高速通过该处时发生颠簸晃 30
表2 图6 接口焊前质量检查 焊接部位 焊条型号、 直径 焊接电流 轨底 J507 ， 5 180 － 230 A 焊接参数 轨中 J507 ， 5 180 － 230 A 轨顶 J857 ， 4 160 － 200 A
4
4． 1
焊前准备
焊接胎具准备 用 100 mm 厚 板 数 控 气 割 上 下 胎， 长 度 200
图4
岸桥轨道铰点接头详图
动， 影响车轮寿命和岸桥使用安全。
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轨道接长
A75 轨道有 11． 8 m 和 12 m 两种类 按照标准，
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2． 1
轨道接头技术要求
轨道接头及形式 常用岸桥轨道接头见图 3 。
型， 而岸桥小车轨道总长一般需要数十米甚至百米 以上， 且不允许有接缝存在， 因此轨道必须接长。 为保证轨道焊接质量， 轨道焊接应在车间内进 行。轨道焊接应从下料、 对接、 焊条、 焊前准备、 施 焊、 预热层间温度和后热等方面控制质量 。 3 ． 1 下料 轨道下料前先检查轨道直线度， 若局部弯曲超 差， 需校正， 符合技术要求后再使用。 通常， 轨道焊
图7
焊接胎具压制
4． 2
焊条准备 钢轨底部用 E5015 （ J507 ） － 5 焊条， 钢轨中
部用 E5015 （ J507 ） － 5 焊条， 钢轨顶部用 E8015 （ J857 ） － 4 焊条。焊条使用时， 焊前必须在 300 ～ 400℃ 的干燥箱内烘干并保温 1 h 以上。 烘干后的 焊条应放入保温筒内， 随用随取。 焊条在空气中暴 露 3 h 左右， 使用时必须重新烘干。 4． 3 焊缝清洁 在轨道接口端面 50 mm 范围内， 必须用千叶轮 打磨除去轨道四周表面锈蚀及油污， 不允许用砂轮 打磨， 以免磨量过大， 影响轨道接头平面度。 4． 4 防风措施 焊接轨道时应关闭厂房门， 避免穿堂风直接吹 到焊接位置。若焊接时有风， 应用挡风板挡住风源， 以免焊缝产生气孔、 裂缝。 轨道接缝每只接头必须 一次焊完。
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尺检测高低差不大于 0． 5 mm （ 3 点测量 ） ， 见图 6 。 检查合格后方允许接长焊接。
均匀性。加热同时， 质检人员随时用手持式激光测 温仪测量温度， 以控制此温度。
6
焊接要领
焊接连接方式采用直流反接法短弧焊， 焊接参 数按表 2 选择。
用同一根轨道下料。 一根轨道分成 4 段， 中间 2 段 为轨道铰点的短轨， 按图纸尺寸 + 20 mm 下料， 剩余 两段带斜接口长轨接头不再截断。 下料时， 在轨道 1 － 2， 中间的翼缘板位置打钢印标记， 标记为 1 － 1 ， 1 － 3， 1 － 4； 2 － 1， 2 － 2， 2 － 3， 2 － 4， 用于轨道接口对 接复位用。 2． 3 轨道接头加工要求 轨道斜 45° 面不加工， 只加工铰点接头和定位
图1
A75 轨道截面
图2
轨道直线度
如果轨道直线度不符合要求， 轨道将呈蛇形状， 29
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会造成小车啃轨、 局部响声。 1 ． 3 扭曲偏差 将轨道底部垫平， 在上平面用框式水平仪测量， 最大扭曲度不大于 0． 4 mm / m， 整根轨道扭曲度不 大于 1． 2 mm。如果超过此范围， 会造成小车运行时 轨道局部振动产生异响、 小车颠簸。 对于轨道的截面尺寸、 直线度公差、 扭曲偏差必 须在轨道到货后进行检验， 这是保证最终小车轨道 制造安装质量的基础， 如果轨道原料不达标， 将会导 致小车运行不平稳、 局部响声等问题， 甚至形成安全 隐患。
Abstract： The article introduces the technology for trolley rail manufacture and assembly in detail with actual production status and presents several solutions with analysis to solve the normal problems appeared in the trolley rail． Several items testing prove that the technology flow is comparably reliable and able to satisfy the relevant requirement with a quality guarantee for the rail manufacture and assembly．
表1 轨道 A75 参数 尺寸 / mm 公差 / mm H 85 + 1， －1 P 200 C 75 2
显得极为重要。本文以岸桥上常用的德国进口 A75 小车轨道为例， 对小车轨道的制造工艺流程进行了 详细分析。
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1． 1
轨道技术要求
A75 轨道尺寸公差 A75 轨道截面公差见表 1 根据 DIN 标准 536 ， 和图 1 。
图5
轨道对接反变形
轨道需在焊接平台上对接， 也可在地面上对接， 但 必 须 垫 平，垫 平 位 置 的 平 面 度 要 求 小 于 0． 5 mm / m。先在轨道接头下部垫 4 层石棉布， 再垫 12 mm垫板， 并 在 接 头 外 侧 各 3 m 位 置 垫 12 mm 垫 板， 保证反变形量。垫板材质 Q235 ， 规格为 12 × 100 × 280 。衬垫与轨道的间隙越小越好， 衬垫与轨道定 位焊， 焊角 6 mm， 长度 40 mm。 焊接前预热 300 ～ 350 ℃ 。接头对接后侧向用工艺板固定， 工艺板焊 接到地面接地线上， 以防轨道接口错边。 接口焊前进行质量检查， 检查内容为： 接口处的 错位和间隙， 要求接口端面间隙 18 ～ 20 mm， 用1 m 平尺检测轨道两侧直线度不大于 0． 5 mm， 用 2m 平
t2 0 + 0． 8 ， A 45 + 1， － 1． 5 S 11 + 1， －1 T 35 + 1， －1
A75 轨道截面公差值 t1 = （ T1 － T2 ）
+ 2， － 5 + 0． 8 ， － 0． 8
t1 为轨道中心对称度， t2 为轨底平面度
轨道直线度公差 用 平 尺 测 量，小 车 轨 道 侧 向 弯 曲 小 于 1 mm /2 m， 小于2． 5 mm /10 m。 小车轨道上下方向 1． 2 总弯曲度不大于 6 mm， 见图 2 。